PA66磷系阻燃體系及研究成果

??????? 磷系阻燃劑在燃燒的過程中分解產(chǎn)生的高沸點含氧酸可以推動聚合物脫水和碳化，并產(chǎn)生碳化殘渣保護層，使聚合物與空氣阻隔，而且，脫出的水份吸收大量的熱，也可下降聚合物外表溫度，進而實現(xiàn)阻燃的作用。其優(yōu)越性是毒性和腐蝕性低、耐熱穩(wěn)定性好、作用長久。磷系阻燃劑可獨立選用，也可與鹵系或氮系等阻燃劑配合選用。適用PA66的磷系阻燃劑主要有次膦酸鹽、紅磷、聚磷酸銨(APP)、及其反應(yīng)型含磷阻燃劑等。

1、次膦酸鹽阻燃體系

次膦酸鹽是一種比較新型的環(huán)境友好型磷系阻燃劑，具備密度低、阻燃作用和耐熱穩(wěn)定性好、釋熱率低等特性。次膦酸鹽的阻燃機理以上文提到的凝聚相為主，可以有效推動炭層的產(chǎn)生。以次膦酸鹽為活性組分和含氮協(xié)效劑配合選用，可取得優(yōu)良的阻燃作用。

研究成果：國內(nèi)研究者利用以次膦酸鹽為基的阻燃劑科研了阻燃PA66/GF材料的性能指標(biāo)，得出結(jié)論，與紅磷或溴-銻系阻燃的PA66/GF相比，次膦酸鹽阻燃體系具備顯著的性能指標(biāo)及環(huán)保優(yōu)越性。科萊恩研發(fā)的乙基-(1-苯基-3-羥基丙基-)次膦酸鈦鹽用以阻燃PA66/GF，當(dāng)加入量為17%時，復(fù)合材料的阻燃等級實現(xiàn)UL94V-0。科萊恩旗下的ExolitOP1311和ExolitOP1312M1均是以次膦酸鹽為基的阻燃劑，用以PA66/GF的阻燃，可使材料具備優(yōu)良的加工性、阻燃性和力學(xué)性能等，材料的綜合性能良好。

2、紅磷阻燃體系

研究成果;國內(nèi)研究者選用自制的紅磷阻燃母料對PA66/GF的阻燃性能開展了科研，得出結(jié)論，加入15%紅磷阻燃劑+3%的有機納米蒙脫土，可讓PA66/30%GF材料的LOI實現(xiàn)28%以上，最多能到28.9%，而且各類力學(xué)性能都保持良好。另外，紅磷微膠囊化也是當(dāng)前主要的科研技術(shù)之一。以包覆紅磷和MCA為協(xié)效阻燃劑，并配合適度的增容劑的科研中發(fā)現(xiàn)，15%紅磷+5%MCA+6%增容劑可讓PA66/GF材料的LOI實現(xiàn)33%，拉伸強度為16.7MPa，缺口沖擊強度為10.5kJ/㎡，彎曲強度為145.8MPa，具備優(yōu)良阻燃性能和力學(xué)性能。

3、APP阻燃體系

APP指聚磷酸銨，是一種白色無機阻燃劑，氮磷含量高，耐熱穩(wěn)定性好。APP可以下降PA66的熱降解溫度，推動尼龍表面產(chǎn)生膨脹炭層，阻斷兩相界面的熱量傳遞，實現(xiàn)阻燃的目地。

研究成果：國內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)，以APP、三聚氰胺(MA)為阻燃劑，氧化鋅為阻燃協(xié)效劑，采取熔融共混法制得了PA66/OMMT/SiO2納米復(fù)合材料。該原料加入20%阻燃劑(APP:MA=3:2)、2.0%氧化鋅、2.0%OMMT和1.5%SiO2時，PA66納米復(fù)合材料的阻燃性實現(xiàn)UL94V-0，LOI實現(xiàn)32.8%。必須考慮的是，APP的主要不足是易吸潮、耐熱穩(wěn)定性較弱，加工溫度不能超過300℃。對及其工藝及其應(yīng)用領(lǐng)域需求形成了一定的限定。